HU176191B - Method for producing aluminium-silicon alloys by carbothermal process - Google Patents

Method for producing aluminium-silicon alloys by carbothermal process Download PDF

Info

Publication number
HU176191B
HU176191B HU77AU381A HUAU000381A HU176191B HU 176191 B HU176191 B HU 176191B HU 77AU381 A HU77AU381 A HU 77AU381A HU AU000381 A HUAU000381 A HU AU000381A HU 176191 B HU176191 B HU 176191B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
alumina
silica
aluminum
silicon
heating
Prior art date
Application number
HU77AU381A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Charles N Cochran
Subodh K Das
Richard A Militio
Original Assignee
Aluminum Co Of America
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aluminum Co Of America filed Critical Aluminum Co Of America
Publication of HU176191B publication Critical patent/HU176191B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026Alloys based on aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B21/00Obtaining aluminium
    • C22B21/02Obtaining aluminium with reducing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Aluminum-silicon alloys are formed by bringing a mix containing sources of alumina, silica and carbon to a temperature in the range of 1500 to 1600.degree.C to form silicon carbide and carbon monoxide. The mix containing the silicon carbide is then brought to a temperature in the range of 1600 to 1900.degree.C to form aluminum oxycarbide and carbon monoxide. Thereafter, the mix containing the silicon carbide and aluminum oxycarbide is brought to a temperature in the range of 1950 to 2200.degree.C to produce an aluminumsilicon alloy.

Description

Eljárás alumínium-szilíciumötvözetek előállítására karbotermikus útonA process for the production of aluminum-silicon alloys by a carbothermic route

A találmány aluminium-sziliciumötvözeteknek aluminiumoxidból éa sziliciumdioxid-tartalmú anyagokból karbotermikus úton történő előállítására alkalmas eljárásra vonatkozik.The present invention relates to a process for the preparation of aluminum-silicon alloys from alumina and silica-containing materials by carbothermic processes.

Hagyományos módon úgy állítanak elő aluminium-sziliciumötvözeteket, hoqjy bauxitból előállított aluminiumoxidból kereskedelmi tisztaságú alumíniumot készítenek elektrolitikus cellában, majd az így készített alumíniumhoz viszonylag tiszta szilíciumot adnak, amelyet közvetlenül a hozzáadás előtt állítanak elő. Az eljárás az előállítási lépések meglehetősen nagy száma miatt viszonylag költséges.Conventionally, aluminum silicon alloys are prepared by making commercially pure aluminum from hoqjy bauxite alumina in an electrolytic cell and then adding relatively pure silicon to the aluminum produced immediately prior to addition. The process is relatively expensive due to the relatively large number of production steps.

A technika állásából ismeretes, hogy az aluminium-sziliciumötvözetek aluminiumoxidot és sziliciumdioxidot tartalmazó ásványokból nagyolvasztókban előállíthatok.'A 5,661.561 számú USA-beli szabadalmi leírás eljárást ismertet aluminium-sziliciumötvözeteknek nagyolvasztókban történő előállítására. Az előállításhoz szenet, aluminiumoxid-sziliciumdioxid-tartalmu érceket és tiszta oxigént használnak. A szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint a forró oxigént reagáltatják a szénnel, miközben szénmonoxidgáz képződik és lehetővé teszi, hogy a kemence reakciózónájában a hőmérséklet 2050 C felett legyen. A 5,661.562 száma USA-beli szabadalmi leírás eljárást ir le aluminium-sziliciumötvözeteknek olyan nagyolvasztóban történő előállítására, amely két reakciózónával rendelkezik. Ennél az eljárásnál az első zónában szénből és oxigénből képződött forró szénmonoxidgázt egy második zónába vezetnek be, amely aluminiumoxid176101It is known in the art that aluminum-silicon alloys can be prepared from minerals containing alumina and silica in blast furnaces. U.S. Patent No. 5,661,551 discloses a process for the production of aluminum-silicon alloys in blast furnaces. Carbon, alumina-silica ores and pure oxygen are used for production. According to the process described in the patent, hot oxygen is reacted with carbon to form carbon monoxide gas and allows the temperature in the furnace reaction zone to be above 2050 ° C. U.S. Patent No. 5,661,562 discloses a process for producing aluminum silicon alloys in a blast furnace having two reaction zones. In this process, hot carbon monoxide gas formed from carbon and oxygen in the first zone is introduced into a second zone, which is alumina176101

-szilciumu?uxiu-tartalmú ércet tartalmaz. A második reakciózónán végighaladó forró s2énmonoKidgázok szolgáltatják az aluminiuiri-sziliciumötvözetek előállításához szükséges hőmennyiséget. A 5-758.269 számú USA-beli szabadalmi leírásban egy kétlépéses eljárást ismertetnek aluminlum-szilioiumötvözeteknek aluminiumoxidot tartalmazó ércekből való előállítására. Az első lépésben az ércben lévő sziliciumdioxidot sziliciumkarbid--tartalmú termékké redukálják. .Ennél az eljárásnál az első lépésben képződött terméket egy elektromos ivkemencébe viszik es hevítik, ahol a sziliciumkarbidot elemi szilíciummá, az aluminiumoxidot pedig alumíniummá alakítják. Ezeknél az eljárásoknál a képződött gázokat a redukáló lépcsőkön vezetik at, amelynek során jelentős termékveszteség áll elő a gázok gyors áthaladása következtében.contains silicon ore containing uxiu. The hot s2enic mono-gases passing through the second reaction zone provide the heat needed to produce the aluminum-silicon alloys. U.S. Patent No. 5-758.269 discloses a two-step process for the production of aluminum silicon alloys from alumina-containing ores. In the first step, the silica in the ore is reduced to a product containing silicon carbide. In this process, the product formed in the first step is fed to and heated in an electric furnace where the silicon carbide is converted into elemental silicon and the alumina is converted into aluminum. In these processes, the gases formed are led down the reduction steps, which results in a significant loss of product due to the rapid passage of the gases.

A találmány szerinti eljárásnál lényegében megszűnik a termékveszteség problémája az aluminium-sziliciumötvözeteknek aluminiumoxidot es sziliciumdioxidot tartalmazó ércekből történő előállításánál a reakciólépések ellenőrzéséből adódóan.The process of the present invention essentially eliminates the problem of product loss in the production of aluminum silicon alloys from ores containing alumina and silica due to the control of reaction steps.

A találmány szerint az aluminium-sziliciumötvözeteket úgy állítjuk elő, hogy aluminiumoxidot, sziliciumdioxidot és szenet tartalmazó anyagokat 1500 - 1600 0°-ra hevítünk sziliciumkarbid és szénmonoxid előállítása érdekében. A sziliciumkarbidot tartalmazó keveréket 1600 0° és 1900 C , előnyösen 1700 C° és 1900 0° közötti tartományba eső hőmérsékletre hevítjük aluminiumoxikarbid és szénmonoxid előállítása végett. Ezután a sziliciumkarbidot és aluminiumoxikarbidőt tartalmazó keveréket 1950 - 2200 C -ra hevítjük aluminium-sziliciumötvözet előállítása céljából. Ily módon csak az egyes reakciólépések folyamán képződött szénmonoxid halad át a szóbanforgó és az előző reakciolépésen, Így á kapott fémtermék mennyiségét a lehető legnagyobbra tudjak növelni.According to the present invention, aluminum-silicon alloys are prepared by heating alumina, silica and carbon-containing materials to a temperature of 1500-1600 ° 0 to produce silicon carbide and carbon monoxide. The mixture containing silicon carbide is heated to a temperature in the range of 1600 ° C to 1900 ° C, preferably 1700 ° C to 1900 ° C to produce alumina and carbon monoxide. The mixture containing silicon carbide and aluminum oxycarbide is then heated to 1950-2200 ° C to produce an aluminum silicon alloy. In this way, only the carbon monoxide formed during each reaction step passes through this and the previous reaction step, so that the metal product obtained can be maximized.

A találmány szerinti eljárásnak megfelelően aluminiumsziliciumötvözeteket karbotérnikusan úgy állítunk elő szén és aluminiumoxid-szilijGiumdioxid-tartalmú anyagok keverékéből, hogy ezeket az anyagokat három lépésben reagáltatjuk egymással. Az első lépésben a keveréket 1500 - 1600 C°-on reagáltatjuk sziliciumkarbid és szénmonoxid előállítására. A második lépésben a sziliciumkarbidot tartalmazó keveréket 1600 - 1900 G°-ra hevítjük aluminiumoxikarbid és szénmonoxid előállítása végett, majd a harmadik lépésben a sziliciumkarbidot és az alumin iumo.xikarbidot I95O - 2200 O°-on hevítjük aluminium-sziliciumötvözet készítése érdekében. A reakciónak ily módon való végrehajtásánál' az 1500 - 1600 C°-on való kezelés folyamán képződött szénmonoxidot és más gázalakú anyagokat eltávolíthatjuk anélkül, hogy átvezetnénk azokat az ezt követő magasabb hőmérsékleten való kezelésnél keletkező anyagokon. A szénmonoxidot vagy más gázalakú termékeket, amelyek az 1600 - 1900 C°-on való kezelésnél keletkeznek, szintén eltávolíthatjuk anélkül, hogy azokat átvezetnénk az ötvözet kialakítási tartományon. Ily módon lényegében nagyobb kitermeléssel tudjuk az ötvözetet előállítani, mivel a gázalakú termékek nem haladnak végig gyorsan az ötvözet kialakítási fokozatoknak megfelelő tartományokon.According to the process of the present invention, aluminum silicon alloys are prepared carbothermically from a mixture of carbon and alumina-silicon dioxide materials by reacting these materials in three steps. In the first step, the mixture is reacted at 1500-1600 ° C to produce silicon carbide and carbon monoxide. In the second step, the silicon carbide-containing mixture is heated to 1600 to 1900 G to produce alumina and carbon monoxide, and in the third step, the silicon carbide and the aluminum oxycarbide are heated to I95O to 2200 DEG to produce an aluminum-silicon alloy. In carrying out the reaction in this manner, carbon monoxide and other gaseous materials formed during the treatment at 1500-1600 ° C can be removed without passing through the materials resulting from subsequent treatment at elevated temperatures. Carbon monoxide or other gaseous products formed by treatment at 1600 to 1900 ° C may also be removed without passing through the alloy forming region. In this way, the alloy can be produced in substantially higher yields because the gaseous products do not pass quickly through the ranges corresponding to the alloy formation stages.

Aluminiumoxidot és sziliciumdioxidot tartalmazó ércekként az anortozitot, nefelint, dawaonitot, bauxitot, lateritet és a palát említjük meg. Aluminiumoxid-forrásként használhatunk még' hamut és hányóra vitt szénhulladékot. Az említett aluminiumoxid tartalmú és más a találmány szerinti eljárásnál használható attfagokat a következő táblázatban foglaljuk össze, ahol megadjuk a jellegzetes összetétel-tartományt.The ores containing alumina and silica include anorthosite, nepheline, dawaonite, bauxite, laterite and slate. Other sources of alumina include ash and coal waste. Said alumina containing and other attfags for use in the process of the present invention are summarized in the following table, where the typical composition range is given.

I. TáblázatTable I

Alumfnlumtartalmú nyersanyagok — Kémiai összetétel-tartományok (súly %) Aluminum Contains - Chemical Composition Range (% by Weight) Nyersanyag Raw material •k o Γ* < • k o Γ * < SIÓ, SIÓ, FeaO,Fe a O, TIO, TIO, CaO CaO MgO MgO Na, 0 Well, 0 K,0 K, 0 anortozlt anortozlt 16,1-32,72 16.1 to 32.72 45,78-60,7 from 45.78 to 60.7 0,15- 9,90 0.15-9.90 0,02-3,21 0.02 to 3.21 5,0-18,72 5.0 to 18.72 0,02- 6,43 0.02-6.43 0,68-7,1 0.68 to 7.1 0,03-8,1 0.03 to 8.1 (átlag) (average) (25,72) (25.72) (54,54) (54.54) (033) (033) (0,52) (0.52) (9,62) (9.62) (0,83) (0.83) (4,66) (4.66) (1,06) (1.06) nefelln nefelln közét interval 12,4-27,10 12.4 to 27.10 38,35-60,03 38.35 to 60.03 1,54-8,64 1.54 to 8.64 0,40-2,6 0.40 to 2.6 036-19,94 036-19.94 0,22- 5,99 0.22 - 5.99 3,72-9,72 3.72 to 9.72 0,25-9,54 0.25 to 9.54 (átlag) (average) (21,30) (21.30) (55,38) (55.38) (2,42) (2.42) (0,66) (0.66) (1,98) (1.98) (0,57) (0.57) (834) (834) (534) (534) leucit leucite közét interval 7,90-20,29 7.90 to 20.29 38,28-51,93 38.28 to 51.93 3,17-739 3.17-739 0,20—439 0.20-439 1,66-1236 1.66-1236 032-1738 032-1738 0,90-8,49 0.90 to 8.49 4,98-931 4.98-931 (átlag (average (16,05) (16.05) (47,05) (47.05) (3,49) (3.49) (1,54) (1.54) <1030> <1030> (6,20) (6.20) (2,35) (2.35) (5,38) (5.38) alumínium tartalmú kőzet aluminum-containing rock 17,58-29,45 17.58 to 29.45 0,22-6630 0.22-6630 0,02-1037 0.02-1037 0,05-3,80 0.05 to 3.80 0,05-0,26 0.05-0.26 0,01-1,0 0.01-1.0 0,16-4,72 0.16 to 4.72 0,71-10,46 0.71 to 10.46 dewsonlt tartalmú kőzet rocks containing dewsonl 9,78-13,81 9.78 to 13.81 35,1-533 35.1 to 533 3,67-432 3.67-432 14,8-33,9 14.8 to 33.9 7,0-13,43 7.0 to 13.43 13-4,4 13-4.4 1,6-43 1.6 to 43 A aipo4 tartalmú kőzetThe aipo is a rock with 4 contents 5,98-14,9 5.98 to 14.9 40,92-69,46 40.92 to 69.46 1,32-2,86 1.32 to 2.86 031-0,66 031 to 0.66 030-8,98 030 to 8.98 0,01- 0.01 0,03-033 0.03-033 0,00- 0,00- bauxlt bauxlt 33,15—61,61 33.15 to 61.61 0,43-38,60 0.43 to 38.60 0,98-2830 0.98-2830 0,67-4,08 0.67 to 4.08 0,00-8,7 0.00 to 8.7 0,00-034 0.00-034 0,00-0.16 0,00-0.16 0,00-034 0.00-034 laterlt laterlt 15,1—44,1 15.1 to 44.1 2,25-68,0 2.25 to 68.0 33-60,00 33 to 60.00 0,18—8,40 0.18 to 8.40 0,47-230 0.47-230 033-1,88 033 to 1.88 Bl-alumínlumoxld Bl-alumínlumoxld X X pala slate 1130-39,50 1130 to 39.50 46,60-78,63 46.60 to 78.63 0,67-6,74 0.67 to 6.74 030-033 030-033 0,10-8,90 0.10 to 8.90 034-3,62 034 to 3.62 0,11-1,92 0.11 to 1.92 2,21-5,0 2.21 to 5.0 szénzulladék szénzulladék hamu ash 8,0-38,2 8.0 to 38.2 15,0-68,7 15.0 to 68.7 1,30-563 1.30-563 03-4,7 03-4.7 0,02-36,0 0.02 to 36.0 0,2-10,8 0.2 to 10.8 0,1-83 0.1 to 83 0,1-4,7 0.1 to 4.7 szén és lignit-szél ló hamu coal and lignite wind horse ash 2,2-36,3 2.2 to 36.3 43-087 43-087 13-363 13-363 036-1,09 036 to 1.09 234-4931 234-4931 03-263 03-263 03-9.0 03-9.0 03-1,42 03 to 1.42

A felsorolt anyagok közül az anortozit, nefelin, leucit és a dawsoíiit jelentős mennyiségű CaO-t, MgO-t, Na^O-t és KpO-t tartalmaz. Az anortozit, amely anortit /CaOAlpO^S iO^/ és aíbit /NaAltíi^Og/ elegye, előnyös aluminiumoxid-forrás a találmány szerinti eljárásnál.Among the substances listed, anorthosite, nepheline, leucite and dawolite contain significant amounts of CaO, MgO, Na 2 O and KpO. Anorthosite, which is a mixture of anorthite (CaOAlpO 2 S 10 O 4) and albit (NaAltil 2 O 2), is a preferred source of alumina for the process of the invention.

Annak érdekében, hogy az aluminiumoxid-sziliciumdioxidtartalmú anyagot gazdaságosan redukálhassuk karbotermikus úton és az aluminium-sziliciumötvözetet nagy kitermeléssel állítsuk elő, az anyag szili.ciumdioxid~aluminium.oxid súlyarányának 0,151,1, előnyösen 0,7 - 1,0, tartományba kell esnie. A különösen előnyös arány a 0,9. A 0,7-1,0 tartomány bizonyos szempontból előnyös, mig a 0,7 alatti arány esetén aluminiumkarbid képződik, amely csökkenti az összkitermeléstNagyobb arányok, például nagy sziliciumdioxid-tartalom, esetén is nagy mértékben csökken az a ráfordítás, amely az ércnek az előnyös tartományban való beállításához szükséges. Ez különösen akkor áll fenn, ha a sziliciumdioxidtartalom nagy, mig az aluminiumoxidtartalpm kicsi az ércben. így tehát nagyobb sziliciumdioxid-aluminiumpxid-arányok gazdaságossági.. . szempontokat figyelembe véve sokkal előnyösebbek. Nagyobb arányok esetén jobb kitermelések érhetők el ·In order for the alumina-silica-containing material to be economically reduced by carbothermic processes and to produce the aluminum-silicon alloy in high yields, the weight ratio of the material to silica-alumina should be in the range of 0.151, preferably 0.7 to 1.0. A particularly preferred ratio is 0.9. The range of 0.7 to 1.0 is advantageous in some respects, while the ratio below 0.7 produces aluminum carbide, which reduces overall yield. Even at higher ratios, such as high silica content, the cost of the ore is advantageously reduced. domain. This is especially the case when the silica content is high while the alumina content is low in the ore. Thus, higher ratios of silica to alumina are economical. are much more advantageous. Higher yields result in higher yields ·

A kis aluminiumoxidtartalmú anyagok azok, amelyek aluminiumoxidt art alma 35 súly % alatt van, elsősorban pedig azok, amelyeknek az aluminiumöxidtartalma 8 súly %-tól 35 súly %-ig térjed. Ilyen kis aluminiumoxidtartalmú anyagok szlliciumdioxidtartalma rendszerint 25 - 65 súly %.Low alumina materials are those which contain less than 35% by weight of alumina art apple, and in particular those with an alumina content of 8% to 35% by weight. Such low alumina materials generally have a silica content of 25 to 65% by weight.

Kis aluminiumoxidtartalmú anyagok, például az anortozit vagy kis sziliciumdioxidtartalmú anyagok például a bauxit esetén a sziliciumdioxid-aluminiumoxid-arányt úgy alakíthatjuk, hogy az az emlitett előnyös tartományba essék. Abban az esetben, ha olyan anortozitot használunk kiindulási anyagként, amelyben a sziliciumdioxid-aluminiumoxid-arány körülbelül 2,15, ezt az arányt az előnyös tartományra oly módon állíthatjuk be, hogy valamely aluminiumoxidban gazdag ércet, előnyösen kis sziliciumdioxidtartalmú anyagot, például bauxitot, adunk hozzá. Az ilyen beállításhoz használt bauxitnak előnyösen 35‘Súly %-nál nagyobb mennyiségű aluminiumoxidot kell tartalmaznia. Továbbá a bauxit' előnyösen 40 - 55 súly % aluminiumoxidot és 0,1 - 15 súly % sziliciumdioxidot tartalmazhat. Előnyös az is, ha jelentős mennyiségű vasoxid van jelen a beállításhoz használtanyagbant például a bauxitban, vagy a kiindulási anyagban. A vasoxid előnyösen 0,5 - 50 súly % mennyiségben lehet jelen. A vasoxid jelenléte az ötvözetben azért előnyös, mert csökkenti az előállított ötvözet illékonyaágát, amelynek következtében növekszik a termékhozam. Aluminiumoxidban gazdag tisztított anyagok, például tisztított bauxit, szintén használhatók, de ezek kevésbé előnyösek, mivel az anyag külön tisztítási lépést és költségráfordítást igényel, ezenkívül a hozam is kisebb*In the case of low alumina materials such as anorthosite or low silica materials such as bauxite, the silica to alumina ratio may be adjusted to fall within the said preferred range. In the case where an anorthosite having a silica to alumina ratio of about 2.15 is used as the starting material, this ratio may be adjusted to the preferred range by adding an alum-rich ore, preferably low silica, or bauxite. . The bauxite used for such adjustment should preferably contain more than 35% by weight of alumina. Further, the bauxite may preferably contain from 40 to 55% by weight of alumina and from 0.1 to 15% by weight of silica. It is also advantageous if a significant amount of iron oxide is present in the adjustment material, for example bauxite or the starting material. The iron oxide is preferably present in an amount of 0.5 to 50% by weight. The presence of iron oxide in the alloy is advantageous because it reduces the volatility of the alloy produced, which results in higher product yields. Alumina-rich purified materials, such as purified bauxite, can also be used, but are less advantageous because the material requires a separate cleaning step and costs, and yields are lower *

Egy más módszer az aránynak a megfelelő tartományra való beállításához abban áll, hogy a sziliciumdioxidot fizikai ' módszerekkel. Így dúsítással vagy mosással kinyerjük. Az alfakvarcot például, amely a szilioiumdioxid nagy mennyiségét képviseli az anortozitban, az érőnek hidrogénfluoriddal való kezelése útján nyerhetjük ki. A sziliciumdioxid kinyerésére használható hidrogénfluorid 1-10 súly %-os lehet* .A mosóoldat hőmérséklete 60 - 100 C° tartományba esik, a mosást pedig 1/2 - 3 óra hosszáig végezhetjük. Amennyiben hidrogénfluoridot használunk az anortozit mosására, a sziliciumoxld-aluminiumoxid-aránytAnother way to adjust the ratio to the appropriate range is to use silica physically. It is thus obtained by enrichment or washing. For example, alpha quartz, which represents a large amount of silicon dioxide in the anorthosite, can be obtained by treating the matrix with hydrogen fluoride. The hydrogen fluoride used to recover the silica can be 1-10% by weight * .The temperature of the washing solution is in the range of 60-100 ° C and the washing can be carried out for 1/2 to 3 hours. If hydrogen fluoride is used to wash the anortosite, the silica-alumina ratio

2,2-ről 1,4-re lehet csökkenteni, ha a mosást 10 súly %-os hidrogénfluorid-oldattal 100 O°-on egy óra hosszat végezzük. Ily módon a kívánt arányhoz szükséges, aluminiumoxidban dús érc mennyisége jelentős mértékben csökkenthető#It can be reduced from 2.2 to 1.4 by washing with 10% w / w hydrogen fluoride at 100 ° C for one hour. In this way, the amount of alumina-rich ore required for the desired ratio can be significantly reduced #

A pala vagy a pernye sziliciumdioxidtartalmát hidrogénfluor iddal való mos.ás útján csökkentjük a kívánt sziliciumdioxid-alumlniumoxid-arány beállítása érdekében. Nagyobb arányok nagyon előnyösek a sziliciumdioxid mosásánál*The silica content of the slate or fly ash is reduced by washing with hydrogen fluoride to adjust the desired silica-alumina ratio. Higher ratios are very beneficial for silica washing *

A megadott sziliciumdioxid-aluminiumoxid-súlyarány beállításának egy más módszerénél sziliciümdioxidot adagolunk. Abban az esetben például, ha olyan bauxitot használunk, amelyben a sziliciumdioxid-aluminiumoxid súlyaránya 0,02 - 0,05 tartományban van, mint aluminiumoxid-sziliciumdioxid-tartalmú anyagot. akkor valamely sziliciumdioxid-forrást adhatunk hozzá a kívánt súlyarány beállítása végett*In another method of adjusting the weight ratio of silica to alumina, silica is added. For example, when using bauxite in which the weight ratio of silica to alumina is in the range of 0.02 to 0.05 as the alumina-silica-containing material. you can add a source of silica to set the desired weight ratio *

A sziliciumdioxid-aluminiumoxid súlyarány beállítását természetesen ezeknek a lépéseknek a kombinálása útján is végezhetjük. így például az ércet részlegesen mossuk sziliciumdioxid eltávolítására és utána bauxitot adunk a részlegesen mosott érchez annak érdekében, hogy annak'a kívánt sziliciumdioxid-aluminiumoxid súlyarányát beállítsuk.Of course, the silicon dioxide to alumina weight ratio can be adjusted by combining these steps. For example, the ore is partially washed to remove silica and then bauxite is added to the partially washed ore to adjust its desired silica to alumina weight ratio.

Abban az esetben, ha a találmány szerinti eljáráshoz készítünk ércet, akkor azt 1,17 mm - 0,074 mm lyukbőségnek megfelelő, előnyösen 0,147 mm -0,589 mm íyukbőségnek megfelelő részecskémére tűre őrölhetjük. Az alumihiumoxid-sziliciumdioxidtartalmú anyagot a kívánt súlyarány beállítása előtt előnyösen dúsítjuk vagy mechanikusan szétválasztjuk, igy flotáljuk, ülepítjük vagy mágneses elválasztást alkalmazunk. Abban az esetben, ha az alkalmazott érc például anortozit, akkor azt előnyösen sósavval kezeljük kálciumoxid /CaO/, nátriumoxid /Na«0/ és hasonlók eltávolítására. Effe a célra 5 - 20 súly %-OS sósavat ihasználhatunk, a kezelést pedig 60 - 100 0°-on végezzük. A megfelelő kezelési idő 1/2 órától 5 óráig terjed* Ilyen kezelés után az ércet vizzel moshatjuk. Ezt a tisztitó kezelést a sziliciumdioxid eltávolítására alkalmas savas mosással kombinálhatjuk. ..........In the case where the ore is prepared for the process according to the invention, it can be ground to a needle particle size of 1.17 mm to 0.074 mm, preferably 0.147 mm to 0.589 mm. The alumina-silica-containing material is preferably enriched or mechanically separated prior to adjusting the desired weight ratio, such as flotation, sedimentation, or magnetic separation. In the case where the ore used is, for example, anortosite, it is preferably treated with hydrochloric acid to remove calcium oxide (CaO), sodium oxide (Na 2 O) and the like. Effe may use 5-20% w / w hydrochloric acid and treatment is carried out at 60-100 °. Suitable treatment times range from 1/2 hour to 5 hours * After such treatment, the ore can be washed with water. This cleaning treatment may be combined with an acidic wash to remove the silica. ..........

Redukció céljára széntartalmú anyagnak, valamint sziliciumdioxidot és aluminiumoxidot kívánt aranyban tartalmazó anyagnak a keverékét használhatjuk. Az ilyen keverék 15 - 50 súly % széntartalmú anyagot, előnyösen 19 - 28 súly % széntartalmú anyagot tartalmazhat* Abban az esetben, ha aluminiumoxidsziliciumdioxid-tartalmú anyagként palát alkalmazunk, bizonyos mennyiségű szén már jelen lehet a palában, igy a hozzáadandó redukáló anyag mennyiségét csökkenteni lehet* Széntartalma anyagként előnyösen kokszot, elsősorban pedig kohókokszot használunk* mivel ezhagyon lyukacsos, amely előnyös a redukciós J* 0 a_ j O kiy) ÁX, τFor the purpose of reduction, a mixture of a carbonaceous material and a material containing silica and alumina in the desired gold may be used. Such a mixture may contain from 15 to 50% by weight of carbonaceous material, preferably from 19 to 28% by weight of carbonaceous material. * Carbon, preferably blast furnace coke is used as the carbonaceous material * as it is still perforated which is advantageous for reducing J * 0 a_ j O kiy) ÁX, τ

A keverék egyaránt redukálható nagyolvásztóban és elektromos kemencében* A nagyolvasztóban való redukció gazdaságosabb* Redukciós és fűtési célokra a nagyolvasztóban nagyobb mennyiségű széntartalmú anyagot kell bevinni. így a redukálásfa használt szénen kívül 40 - 60 súly % széntartalmú anyagot kell adagolni a nagyolvasztóba fűtési célokra·The mixture can be reduced in both a blast furnace and an electric furnace * Reduction in a blast furnace is more economical * A larger amount of carbonaceous material must be introduced into the blast furnace for reduction and heating purposes. Thus, in addition to the coal used, the reduction wood must be fed with 40 to 60% by weight of carbonaceous material for blast furnace heating.

Abban az esetben, ha aluminiumoxid-sziliciumoxid-tartalíiiú anyagként olajpalát használunk., akkor előnyösen kinyerjük az illékony szénhidrogéneket. A palát a szillclumdioxid-aluminium* oxid. súlyarány beállítása előtt kezeljük ilyen anyagok kinyerése érdekében. A kezelés fizikai vagy kémiai dúsitás és karbonizálás lehet az .illékony részek kinyerése és a széntartalmú anyagok kokszositása céljából. A palában,lévő koksz, ahog^ már említettük, csökkenti a beviendő redukáló anyag mennyisegét·If oil shale is used as the alumina-silica-containing material, volatile hydrocarbons are preferably recovered. The slate is silyl clum-alumina * oxide. prior to adjusting the weight ratio to obtain such materials. The treatment may include physical or chemical enrichment and carbonization to extract volatiles and to coke carbonaceous materials. Coke in the slate, as mentioned above, reduces the amount of reducing material to be ingested.

A találmány elveivel egyezően, az eljárást annak'érdekében szabályozzuk, hogy a következő egyenleteknek megfelelően állíthassunk elő alumínium—sziliciumötvözeteket;In accordance with the principles of the present invention, the process is controlled to provide aluminum-silicon alloys according to the following equations;

/a/ JSiO2 + 90 -->5810 + 600 /b/ 2A12O5 + 50—-> A14O4C + 200 /o/ Al404C + 5SiC-*> 4A1 + 58 i + 400/ a / JSiO 2 + 90 -> 5810 + 600 / b / 2A1 2 O 5 + 50 —-> A1 4 O 4 C + 200 / o / Al 4 0 4 C + 5SiC - *> 4A1 + 58 i + 400

Az /a/. /b/ és /c/ reakciókat rendre 1500 - 1600 C°-on, 1600 - 1900 Cö-on 1950 - 2200 0O“on vitelezzük ki. A találmány szerinti eljárást szabályozottan ezekben a hőmérséklettartomá-. nyokban kell végrehajtani oly módon, hogy az aluminium-sziliciumötvözetek előállításánál alkalmazott anyagok e sorrendnek megfelelően reagáljanak. így például, ha folyamatosan állítjuk elő az aluminium-sziliciumötvözetet egy kemencében, akkor a kemence tetején bevezetett aluminiumoxidot, szilioiumdioxidot és •szenet 1500 - 1600 0° hőmérsékletre melegítjük az /a/ reakció Végrehajtása érdekében. Az ezen a hőmérsékleten való melegítést a kemence tetejével szomszédos zónában végezzük. Ez a melegítő zóna lehetővé teszi azt, hogy a szénmonoxid eltávozzék anélkül, hogy végighaladjon a következő és a magasabb hőmérsékletű zónákon. így abban az esetben, ha a /b/ reakció játszódik le, akkor a képződő szénmonoxidot szintén eltávolítjuk még mielőtt átmenne az ötvözetelőállltó zónán.That/. / b / and / c /, respectively reactions in 1500 - 2200 is carried out at 0 ° "C - 1600 ° C in a 1600 to 1900 C ö -one 1950th The process according to the invention is controlled in these temperature ranges. shall be carried out in such a way that the materials used in the production of aluminum-silicon alloys react in this order. For example, if the aluminum-silicon alloy is continuously produced in a furnace, the alumina, silicon dioxide and carbon introduced at the top of the furnace are heated to a temperature of 1500-1600 ° 0 to complete the reaction. Heating at this temperature is carried out in a zone adjacent to the top of the furnace. This heating zone allows carbon monoxide to escape without passing through the next and higher temperature zones. Thus, in the case where the reaction (a / b) is carried out, the carbon monoxide formed is also removed before passing through the alloying zone.

Fontos szempont a találmány szerinti eljárásnál az, hogy a lehető legkisebbre csökkentsük annak a lehetőségét, hogy szénmonoxidgáz haladjon végig a zónákon. Ugyanis, ha megengedjük azt, hogy nagy mennyiségű gázalakú anyag haladjon át az előállító zónákon, akkor nagyon kis mennyiségű aluminium-sziliciumÖtvÖzetet kapunk, mivel a fémtermelő zónán átmenő gázalakú anyag a kialakult ötvözet nagy mennyiségét magával vinné.An important aspect of the process according to the invention is to minimize the possibility of carbon monoxide gas passing through the zones. In fact, allowing a large amount of gaseous material to pass through the production zones results in a very small amount of aluminum-silicon alloy because the gaseous material passing through the metal-producing zone would carry a large amount of the alloy formed.

Az alacsony hőmérsékletű zónában képződött szénmonoxid ‘ mennyisége fele a kemencében termelt szénmonoxid mennyiségének· A közbenső hőmérséklet-zónában a szénmonoxidnak csapán 1/6 része /képződik. Ily módon az aluminium-sziliciumötvözetet előállító ’zónán, az összes keletkezett szénmonoxid 2/5 része nem halad, át, ez pedig nagy hozamnövekedést eredményez·The amount of carbon monoxide formed in the low temperature zone is half the amount of carbon monoxide produced in the furnace · In the intermediate temperature zone, carbon monoxide is formed at a tap rate of 1/6. In this way, 2/5 of the total carbon monoxide produced does not pass through the zone producing the aluminum-silicon alloy, which results in high yields.

Ha az aluminiumoxid-szilioiumdioxid-tartalmú anyagból és az elektromos kemencében hevített szénből szobahőmérséklet és ' 12100 C közötti hőmérséklettartományban képződött szénmonoxidgáz mennyiségét megmérjük térfogatszázalékban akkor a mérések azt matatják, hogy a szénmonoxidfejlődés körülbelül 1580 C°-on éri el első csúcspontját, amely azt jelenti, hogy sziliciumkar? fold és szénmonoxid képződik az /a/ reakciónak megfelelőén. AzF (találtuk, hogy a szénmonoxidgáz képződésének egy második csúcs* fpontja 178O CD-nál van a /b/ reakciónak megfelelően,’míg·a har* padik csúcspont körülbelül 2080 0 -on jelentkezik, amely az ajLuminium-s’ziliciumÖtvÖzet keletkezését jelzi·If the volume of carbon monoxide gas formed from alumina-silicon dioxide material and carbon heated in the electric furnace at room temperature and in the range of '12100 ° C is measured by volume, then the measurements show that carbon monoxide evolution is at about 1580 ° C, that silicon arm? fold and carbon monoxide are formed according to reaction (a). The F (we found that the second peak * of carbon monoxide gas formation is at 178 ° C D according to a / b /) while the third peak occurs at about 2080 0, indicating the formation of the ajLuminium-silicon alloy ·

A .reakcióknak ezekben a hőmérséklet;! zónákban való ellenőrzése nemcsak arra szolgál, hogy a lehető legkisebbre csökkentsük az aluminiumoxid és a szilíciumdioxid redukciója során képződött szénmonoxidgáz elvonó hatását, hanem arra is. hogy csökkentsük más forrásokból keletkező szénmonoxid hatását is· így például az ércben lévő szennyező oxidok, Így a ϊ'θ2°3» K20’ ^a2^* TiO2, MgO és a CaO szintén redukálhatók a képződőszénmonoxid« dalt Látható tehát,, hogy nagyon kedvező az, ha a szénmonoxidot eltávolítjuk még mielőtt áthaladna az ötvözetelőállitó zónán.The temperature of the reactions in these; control in zones is intended not only to minimize the distraction effect of carbon monoxide gas formed during the reduction of alumina and silica. to reduce the effect of carbon monoxide from other sources, such as pollutant oxides in ore, such that ϊ'θ 2 ° 3 » K 2 0 '^ a 2 ^ * TiO 2 , MgO and CaO can also be reduced to form carbon monoxide that it is very advantageous to remove the carbon monoxide before passing through the alloying zone.

Bár kívánatos az, hogy a kemencéből származó illékony anyagoknak az eltávolítása olymérvü legyen, hogy azok ne érintkezzenek az aluminium-sziliciumötvözettel az előállítás harmadik lépésében, bizonyos mennyiségű illékony anyag felhasználható az eljárás során. így a redukciós zónából származó szénmon-?»' oxid és a hevítés során felszabaduló SiO, Al^O, Si és A1 gőz a betáplált anyag előmelegítésére szolgálhat, π betáplálandó anyag előmelegítése után az SiO, A1?O és A1 a betáplálandó anyagra leválasztható és igy visszavihető a kemencébe. így tehát, ha a lehető legkisebbre csökkentjük az ötvözetelőállitas során áthaladó széhmonoxldgáz termékelszivó hatását, szabályozzuk a reakciózónák hőmérsékletét és lecsapjuk az illékony részeket a betáplálandó, anyagra, akkor a lehető legjobb hozammal állíthatunk elő aluminium-sziliciumötvözetet aluminiumoxid-sziliciumdioxldtartalmú anyagokból.Although it is desirable that the volatiles from the furnace be removed to such an extent that they do not come into contact with the aluminum-silicon alloy in the third step of production, a certain amount of volatile material may be used in the process. Thus, carbon monoxide from the reduction zone and the SiO, Al2O, Si and A1 vapor released during heating may serve to preheat the feedstock, after heating the feedstock to produce SiO, A1 ? O and A1 can be separated on the material to be fed and thus returned to the furnace. Thus, by minimizing the product suction effect of the sulfur monoxide gas passing through the alloying process, controlling the temperature of the reaction zones, and precipitating the volatiles on the material to be fed, aluminum-silicon-alumina-alumina-alumina-silicon alloy can be produced.

A hőbevitelt vagy a reakcióhőmérsékletet az egyes zónákban a bevitt oxigénnel szabályozhatjuk nagyolvasztók alkalmazása esetén. Az egyes zónák hőmérsékletét annak az oxigénnek a mennyiségével szabályozhatjuk, amelyet az egyes zónákban a melegítésre szolgáló szén elégetésére beviszünk. így a.z alacsony hőmérsékletű zónába /1500 - 1600 0°/ bevitt oxigén mennyisége meghatározza a zónában elégett szén mennyiségét. A következő vagy forróbb zónában /1600 - 1900 0°/ szintén a szén elégetéséhez használt oxigén mennyiségével szabályozható a hőmérséklet. A legforróbb zóna /1950 - 2200 0°/ szintén hasonló módon szabályozható A találmány szerinti eljárás egyik fontos előnye abban van, hogy összehasonlíthatatlanul olcsó anyag használható a reakciók végrehajtásához szükséges hőenergia előállítására. A reakcióknak a fenti sorrendben megadott kivitelezése lehetővé teszi aluminium-sziliciumötvözeteknek a nagyolvasztók elve szerinti előállítását. Ezenkívül a reakcióknak a megadott módon történő végrehajtása nyomán lehetővé válik az is, hogy levegőt használjunk oxigénforrásként legalább az első két reakciozóhában. Kívánt esetben oxigénnel dúsított levegőt alkalmazhatunk az első két reakciózónában·The heat input or reaction temperature in each zone can be controlled by the oxygen supplied when blast furnaces are used. The temperature of each zone can be controlled by the amount of oxygen that is introduced into each zone to burn carbon for heating. Thus, the amount of oxygen introduced into the low temperature zone (1500-1600 ° 0 °) determines the amount of carbon burned in the zone. The temperature in the next or hotter zone (1600 - 1900 0 °) can also be controlled by the amount of oxygen used to burn the coal. One of the important advantages of the process of the invention is the use of incomparably inexpensive material to produce the thermal energy required to carry out the reactions. Carrying out the reactions in the above order allows the preparation of aluminum-silicon alloys according to the principle of blast furnaces. In addition, by carrying out the reactions in the manner described, it is also possible to use air as an oxygen source in at least the first two reaction furnaces. If necessary, oxygen-enriched air may be used in the first two reaction zones ·

Az előző reakciólépések megfelelő szabályozása folytán a harmadik vagy legmelegebb zónában viszonylag tiszta oxigént használhatunk a melegítésre bevitt szén elégetéséhez a fémtermék észrevehető veszteségé nélkül. Az oxigén használata lehetővé teszi azt, hogy a lehető legkisebbre csökkentsük az ebből a lépésből származó gázok mennyiségét és a lehető legnagyobb termékhozam eléréséhez is hozzájárul. Ezt a zónát természetesen füthetjük elektromosan is, akár az ivkemence- akár az.éllenáU lás os kemence elve alapján'avégett, hogy tovább csökkentsük az itt fejlődő gázmennyiseget. a ,Due to the proper control of the previous reaction steps, relatively pure oxygen may be used in the third or hottest zone to burn the carbon introduced for heating without any appreciable loss of the metal product. The use of oxygen allows us to minimize the amount of gases from this step and also contributes to maximizing product yield. Of course, this zone can be electrically heated, either on the basis of the ivory or the de-stove furnace, to further reduce the amount of gas evolved there. a ,

Mivel azonban az elektromos fűtés kevésbé gazdaságos, ezt a fűtési módot nem részesítjük előnyben.However, since electric heating is less economical, this method of heating is not preferred.

Egy további fontos szempont a találmány s zerinti eljárásnál az, hogy szenet adhatunk a nagyolvasztóba. Egy előnyös kiviteli mód esetén a fűtésre szolgaló szenet előnyösen az oxigénforrással együtt vihetjük be a megfelelő zónába. Szénnek ily módon való bevitele azzal az előnnyel jár, hogy ez mindjárt biztosit ja az egyes zónákban a hőmérséklet szabályozását is. Ugyanis ismerve az alumihiumoxid-sziliciumdioxid-tartalmú anyagnak a kemencébe való betáplálás! sebességét, megfelelő mennyiségű oxigént és szenet vihetünk be az egyes zónákba az ott szükséges hő-? mérséklet biztosítására. Ennek a módszernek további előnye még az is, hogy a fűtési célokat szolgáló szenet nem kell keresztül szállítani az előző zónákon.Another important aspect of the process according to the invention is that carbon can be added to the blast furnace. In a preferred embodiment, the heating coal is preferably introduced in the appropriate zone together with the oxygen source. The introduction of carbon in this way has the advantage that it also provides temperature control in each zone. In fact, knowing how to feed alumina-silica-containing material into the furnace! velocity, sufficient oxygen and carbon can be introduced into each zone to provide the necessary heat? to ensure a moderate temperature. A further advantage of this method is that the coal for heating purposes does not have to be transported through the previous zones.

Az oxigénnel együtt beadagolandó szenet előnyösen koksz formájában visszük be, amelyet porrá őrölünk, mivel Így alkalmassá válik arra, hogy levegő vagy oxigén segítségével vigyük be a zónába.The carbon to be added with the oxygen is preferably introduced in the form of coke, which is ground to a powder, since it becomes suitable for introduction into the zone by means of air or oxygen.

A reakciók ily módon való indításának előnye az, hogy lehetővé válik olyan adagoknak a betáplálása, amelyekben a sziliéi umoxid-aluminiumoxid súlyarány nagy mértekben változtatható“a hagyományos műveletekkel Összehasonlítva. A találmány Szerinti eljárásnál a bevitt adagokban a sziliciumdioxid-aluminiumoxid Súlyarány 0,2 - 0,5 nagyságrendben is lehet anélkül, hogy káros hatások jelentkeznének. Ezek a kis súlyarányok rendkívül előnyösek azért, mert gyenge bauxitok^ például nagy sziliclumdióxid{üartalmú, Így pl· 5 %-ot vagy többet tartalmazó bauxitok is használhatók. A kis súlyarányok eredményeként az ilyen bauxitokhoz adandó sziliciumdioxid mennyisége csökkenthető.The advantage of initiating the reactions in this manner is that it is possible to feed portions in which the weight ratio of silicon oxide to alumina can be varied to a large extent compared to conventional operations. In the process according to the invention, the weight ratio of silica to alumina in the administered doses can be in the order of 0.2 to 0.5 without any adverse effects. These low weight ratios are extremely advantageous because weak bauxites, such as those with a high silica content, such as those containing, for example, 5% or more, can be used. As a result of the low weight ratios, the amount of silica to be added to such bauxites can be reduced.

A leírásban a találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítás! módjait ismertettük elsősorban, a találmány azonban kiterjed a találmány jellemzőit magában foglaló összes foganatositási módra, A következő példa a találmány szerinti eljárás ^jobb megértését kívánja elősegíteni.Herein, the process according to the invention is a preferred embodiment. The following example is intended to provide a better understanding of the process of the present invention.

PéldaExample

1500 g 25 % aluminiumoxidot és 55 % sziliciumdioxidot tartalmazó /0,589 mm lyukbőségnek megfelelő szemeseméretü/ anortozitet, 557 g aluminiumoxidot /0,147 mm lyukbőségnek megfelelő szemeseméretü/, 454 g kaicinált petrolkokszot és 452 g koszénkátrány szurkot /58 % kötött szén/ összekeverünk, briketté préseljük és a briketteket 1100 0 -on kalcináljuk. Aluminiumoxidot'· fezért szükséges az anortozlthez hozzáadni, hogy a sziliciumdioxid Súlyarányát az aluminiumoxidhoz 0,89-re állítsuk be. A brikettefeett keverék egy részét egy teljes perióduson keresztül, kb. 562 percig hevítjük egy grafit olvasztótégelyben, 50 kilowattos indukciós .kemencét használva. A hevítést gondosan kell szabályozni, különösen az 1000-2150 0°-os hőmérséklet-tartományban, és határozott hőmérsékletnövekedést kell biztosítani. A hőmérsékletet optikai pirométer segítségével ellenőrizzük, a brikettezett keverékből felszabaduló szénmonoxid gáz térfogatát kromatográfiai úton mérjük· I 112 perces hevítés után a fejlődő szénmonoxid mennyisége eléri a csúcsot, jelezve, hogy a aziliciumkarbid és szénmonoxid képződését eredményező reakció /az eljárás első szakasza/ végbeÍent. A gázfejlődés a csúcsot 1580 C°-nál érte el.1500 g 25% alumina and 55% silicon dioxide / 0.589 mm mesh / anorthosite, 557 g alumina / 0.147 mm mesh /, 454 g calcined petroleum coke and 452 g black coal / tar pitch / the briquettes are calcined at 1100 0. Aluminum oxide must be added to the anorthosil to adjust the weight ratio of silica to alumina to 0.89. Part of the briquette-coated mixture over a complete period, approx. Heat for 562 minutes in a graphite melting pot using a 50 kilowatt induction furnace. Heating should be carefully controlled, especially in the temperature range 1000-2150 0 °, and a definite temperature increase should be ensured. The temperature is monitored by means of an optical pyrometer, the volume of carbon monoxide gas released from the briquette mixture is measured by chromatography. After heating for 112 minutes, the amount of evolving carbon monoxide reaches a peak indicating that the reaction leading to the formation of azilium carbide and carbon monoxide. Gas evolution peaked at 1580 ° C.

A reakciókeverék hevítését tovább folytatjuk és 276 perc tán a szénmonoxid-fejlődés újabb csúcsát észleljük, ami azt jeenti, hogy az aluminium-oxikarbid éa szénmonoxid képződésétHeating of the reaction mixture is continued and another peak of carbon monoxide evolution is observed after 276 minutes, indicating that the formation of alumina and carbon monoxide

176 191 eredményező reakció /az eljárás második szakasza/ is lejátszódott. Ά második gázfejlődési csúcs 1780 C° hőmérsékleten mutatkozik.176,191 resultant reactions (second stage of the process) were also performed. Ά The second peak of gas evolution occurs at 1780 ° C.

A reakciókeverék hevítését tovább folytatva, 562 pero eltelte után a szénmonoxid fejlődésben újabb csúcs jelentkezik, ami arra mutat, hogy az aluminium-szilicium ötvözet képződés és a szénmonoxid-fejlodés /a találmány szerinti eljárás harmadik szakasza/ is végbement.Continued heating of the reaction mixture, after 562 rounds, resulted in a new peak in carbon monoxide evolution, indicating that aluminum-silicon alloy formation and carbon monoxide development (the third step of the process of the invention) had also taken place.

A gázfejlődésnél a harmadik csúcsot 2080 0°-nál észleltük. A kísérletet az 562. perc eltelte után értékeltük ki, amikor a kemencét hűteni kezdtük és a terméket analizáltuk. Megállapítottuk, hogy 65 g alumínium-szilícium ötvözetet kaptunk.For gas evolution, the third peak was observed at 2080 0 °. The experiment was evaluated after 562 minutes when the furnace was cooled and the product analyzed. It was found that 65 g of aluminum-silicon alloy were obtained.

A megelőző kísérletekben, ahol azonos összetételű brikettált anyagot használtunk és azt például kb. 1800 0°-ra hevítettük, nem tudtunk aluminium-szilícium ötvözetet előállítani, hanem e helyett csupán egy porszerü anyagot kaptunk, amelyet főként sziliciumkarbid és aluminium-oxikarbid képezett. Hasonlóképpen, azt találtuk, hogy ha egy, összehasonlításként vizsgált azonos összetételű kevereket 1550 0°-ra hevítettünk, olyan készítményt kaptunk, amelyet főleg szllioiumkarbid, aluminiumoxid és szén alkotott. Ugyanígy, azt találtuk, hogy ha egy keveréket például csak 1400 0°-ig hevítettünk, a kapott por-szerű anyag szénből, szilíciumból és aluminiumoxidból áll. így látható, hogy fém alumínium előállításának érdekében a reakciót gondosan ellenőrizni kell, mégpedig a találmány szerinti eljárásnak megfelelő módon.In the preceding experiments, the same composition of briquettes was used and was, for example, ca. 1800 was heated to 0 ° C, no aluminum-silicon alloy could be produced, but instead a single powdered material consisting mainly of silicon carbide and aluminum oxycarbide was obtained. Similarly, it has been found that when heated to 1550 0 ° for a mixture of the same composition for comparison, a composition consisting mainly of silicon carbide, alumina and carbon was obtained. Similarly, it has been found that, if a mixture is heated to only 1400 ° C, for example, the resulting powdery material consists of carbon, silicon and alumina. Thus, it can be seen that in order to produce metal aluminum, the reaction must be carefully controlled in a manner consistent with the process of the invention.

Claims (10)

1. Eljárás aluminium-szilíciumötvözetek karbotermikus úton történő előállítására aluminlumoxidot és szillciumdioxidot tartalmazó anyagokból, amelynek során ezeket az anyagokat valamely szénforrás jelenlétében karb©termikusán redukáljuk, azzal jellemezve, hogy valamely, 0,15 - 1,1 súlyarányban sziliciumdioxidot és aluminium-oxidot tartalmazó anyag és 15-50 % szénforrás keverékét 1500 - 1600 Οθ-ra melegítünk, Így sziliciumkarbidot és szénmonoxidot állítunk elő, a sziliciumkarbidot tartalmazó keveréket 1600 - 1900 C°-ra melegítve aluminiumoxikarbidot és szénmonoxidot képezünk. a sziliciumkarbidot és az aluminiumoxikarbidot 1950 - 2220 C -ra melegítjük és az alumtnium-sziliciumötvözetet kinyerjük, mig az 1500 - 1600 C°-ra való melegítés során képződött szénmonoxidot eltávolítjuk anélkül, hogy azt átvezetnék az 1600 - 1900 0 -on képződött anyagokon és az 1950 2200 C°-ra való felmelegítéskor kapott aluminium-szíliciumötvözeten, valamint az 1600 - 1900 Oo-on keletkezett szénmonoxidot' is eltávolítjuk anélkül, hogy az 1950 - 2200 0°-on kapott ötvözeten átvezetnénk.CLAIMS 1. A process for the carbothermic production of aluminum-silicon alloys from materials containing alumina and silicon dioxide by carboxylic reduction of these materials in the presence of a carbon source, characterized in that a material containing from 0.15 to 1.1% by weight of silica and alumina and heating a mixture of 15-50% carbon sources to 1500-1600 ° C to produce silicon carbide and carbon monoxide, heating the mixture containing silicon carbide to 1600-1900 ° C to form alumina and carbon monoxide. the silicon carbide and the aluminum oxycarbide are heated to 1950-220 ° C and the aluminum-silicon alloy is recovered, while the carbon monoxide formed during the heating to 1500-1600 ° C is removed without passing through the materials formed at 1600-1900 ° 1950 Carbon monoxide formed upon heating to 2200 ° C and from 1600 to 1900 ° C is also removed without passing through the alloy obtained from 1950 to 2200 ° C. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási mód-’ ja, azzal jellemezve, hogy az aluminiumoxidot és szlllciumoxidot tartalmazó anyagokat 1>17 mm - 0,074 mm lyukbőségnek megfelelő részecskeméretüre őröljük. .2. The process of claim 1, wherein the alumina and silica-containing materials are ground to a particle size of from 1 to 17 mm to 0.074 mm. . 5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítás! módja,iazzal jellemezve, hogy olyan keveréket használunk,A method according to claim 1 or 2! way, characterized by the use of a mixture, 176 191 amelyben a sz 11 í ciumdioxid-aluminiumoxld súlyaránya 0,7 - 1,0.176,191, wherein the weight ratio of silicon dioxide to aluminum oxld is 0.7 to 1.0. 4. Az előző igénypontok bármelyike szerinti el járás foganatos 1 tusi módja, azzal jellemezve, hogy aluminium-oxidot és sziliéi urnái oxi dót tartalmazó anyagként anortozitot alkalmazunk.The process according to any one of the preceding claims, characterized in that the material containing alumina and a silicon oxide is anortosite. 5· Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatos itási módja, azzal jellemezve, hogy aluminiumoxidtartalmú és sziliciumdioxidtartalmú anyagként olyan bauxitot alkalmazunk, amelynek az aluminiumoxidtartalma legalább 3$ súly%, szilíciumén oxidt art alma pedig legfeljebb 15 súly%.The method of watering according to any one of the preceding claims, characterized in that the alumina and silica-containing materials are bauxite having an alumina content of at least $ 3% and silicon oxide in an art apple up to 15% by weight. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy aluminiumoxidot és sziliciumdioxidot tartalmazó anyagként olyan aluminiumoxidban gazdag anyagot használunk, amelynek a sziliciumdioxidtartalma 0,1 - 15,0 súly% tartományban 'van és ehhez további mennyiségű szilicium-dioxidot is adagolunk.6. The process of claim 1, wherein the alumina and silica-containing material is an alumina-rich material having a silica content in the range of 0.1 to 15.0% by weight, and further silica is added. . 7. Az előző igénypontok .bármelyike szerinti eljárás foganat ositási módja, azzal jellemezve, hogy olyan sziliciumdioxidot és aluminiumoxidot tartalmazó anyagokat használunk, amelyek 0,5 - 50 súly% vasoxidot is tartalmaznak.Method of dispensing a process according to any one of the preceding claims, characterized in that materials containing silica and alumina containing from 0.5 to 50% by weight of iron oxide are used. 8. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítás! módja? azzal jellemezve, hogy az aluminium-Sziliciumütvözetet kemenceben állítjuk elő, amelynek során az aluminiumoxidot, sziliciumdioxidot es szénforrást tartalmazó keveréket a kemence 1500 - 1600 C° hőmérsékletű első zónájába adagoljuk, a sziliciumkarbidot· tartalmazó keveréket egy 1600 - 1900 Cö hőmérsékletű második zónába visszük, és a szilicium-karbidot és az ialuminiumoxikarbidót egy 1950 - 2200 C° hőmérsékletű harmadik zónába továbbítjuk, mig legalább az első és második zónát szén^forrás és oxigénforrásból származó oxigénnel való elégetése utján hevítjük.A method according to any one of the preceding claims! way ? characterized in that the aluminum Sziliciumütvözetet prepared furnace in which the mixture comprising alumina, silica and a carbon source in the furnace 1500 - mixture comprising silicon carbide · a 1600 administered first zone ° 1600 C temperature, - fed to the second zone 1900 C ö temperature and transferring the silicon carbide and the aluminium oxycarbide to a third zone at a temperature of 1950 to 2200 ° C, while heating the at least the first and second zones with carbon source and oxygen from an oxygen source. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a szükséges hőmérsékletet úgy biztosítjuk^ hogy á kemencébe bevitt keverék 40 - 60 súly%-ának megfelelő mennyiségű szenet alkalmazunk.9. The process of claim 8, wherein the temperature required is achieved by using carbon in an amount of 40 to 60% by weight of the mixture fed to the furnace. 10. A 8. vagy 9· igénypont szerinti eljárás foganatosításai módjaj azzal jellemezve, hogy oxigénforr ásként levegőt használunk.10. A process according to claim 8 or 9, wherein the oxygen source is air. 11. A 8. vagy 9· igénypont szerinti eljárás foganatositásl módja, azzal jellemezve, hogy oxigénforrásként tiszta oxigént alkalmazunk.11. A process according to claim 8 or 9, wherein the oxygen source is pure oxygen. ...____________12. A 8-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatositási módja, azzal jellemezve, hogy áz első és a második zóna fűtésére szenet és oxigént használunk, a harmadik zónát peAig elektromos árammal futjuk....____________ 12th 8-11. A method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that coal and oxygen are used for heating the first and second zones of the gas, the third zone being run on peAig electric current.
HU77AU381A 1976-12-06 1977-08-31 Method for producing aluminium-silicon alloys by carbothermal process HU176191B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/747,999 US4053303A (en) 1976-12-06 1976-12-06 Method of carbothermically producing aluminum-silicon alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU176191B true HU176191B (en) 1981-01-28

Family

ID=25007561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU77AU381A HU176191B (en) 1976-12-06 1977-08-31 Method for producing aluminium-silicon alloys by carbothermal process

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4053303A (en)
JP (1) JPS5370906A (en)
AU (1) AU507224B2 (en)
BR (1) BR7705858A (en)
CA (1) CA1094329A (en)
DE (1) DE2736544C3 (en)
ES (1) ES462020A1 (en)
FR (1) FR2372900A1 (en)
GB (1) GB1567276A (en)
GR (1) GR68689B (en)
HU (1) HU176191B (en)
IN (1) IN148616B (en)
IT (1) IT1080106B (en)
NO (1) NO773011L (en)
PL (1) PL108145B1 (en)
SE (1) SE7708608L (en)
SU (1) SU786919A3 (en)
ZA (1) ZA774578B (en)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS591777B2 (en) * 1980-04-22 1984-01-13 三井アルミニウム工業株式会社 Aluminum reduction smelting method
IT1194749B (en) * 1981-02-23 1988-09-28 Italia Alluminio METALLURGIC PROCESS FOR THE TREATMENT OF SILICO-ALUMINUM-ALKALINE MINERALS, LEUCYTIC MINERALS
IT1152984B (en) * 1982-06-22 1987-01-14 Samim Soc Azionaria Minero Met PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF AN ALUMINUM SILICON ALLOY FROM CONCENTRATES CONTAINING THE OXIDES THAT ARE ALSO CHEMICALLY BETWEEN THEM AND / OR WITH OTHER METAL OXIDES
US4491472A (en) * 1983-03-07 1985-01-01 Aluminum Company Of America Carbothermic reduction and prereduced charge for producing aluminum-silicon alloys
US4486229A (en) * 1983-03-07 1984-12-04 Aluminum Company Of America Carbothermic reduction with parallel heat sources
US4734130A (en) * 1984-08-10 1988-03-29 Allied Corporation Method of producing rapidly solidified aluminum-transition metal-silicon alloys
WO1987001693A1 (en) * 1985-09-20 1987-03-26 Ceramatec, Inc. Dense ceramics containing a solid solution and method for making the same
JPS62108201A (en) * 1985-11-06 1987-05-19 Eisuke Yoshinobu Crescent-shaped solar heat collecting and capturing device
WO1988002410A1 (en) * 1986-09-29 1988-04-07 Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Inst Method of obtaining aluminosilicon alloy containing 2-22 per cent by weight of silicon
EP0283517B1 (en) * 1986-09-29 1992-03-18 Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Institut Aljuminievoi, Magnievoi I Elektrodnoi Promyshlennosti Method of obtaining aluminosilicon alloy containing 2-22 per cent by weight of silicon
US4769069A (en) * 1986-12-24 1988-09-06 Aluminum Company Of America Process for production of aluminum by carbothermic production of alkaline earth metal aluminide and stripping of aluminum from alkaline earth metal aluminide with halide stripping agent
US4769068A (en) * 1986-12-24 1988-09-06 Aluminum Company Of America Process for production of aluminum by carbothermic production of alkaline earth metal aluminide and stripping of aluminum from alkaline earth metal aluminide with sulfurous stripping agent
US4769067A (en) * 1986-12-24 1988-09-06 Aluminum Company Of America Process for production of aluminum by carbothermic production of an alkaline earth metal aluminide such as calcium aluminide and recycling of reactant byproducts
US4765832A (en) * 1986-12-24 1988-08-23 Aluminum Company Of America Process for carbothermic production of calcium aluminide using slag containing calcium aluminate
US4812168A (en) * 1986-12-24 1989-03-14 Aluminum Company Of America Process for carbothermic production of alkaline earth metal aluminide and recovery of same
US4770696A (en) * 1986-12-24 1988-09-13 Aluminum Company Of America Process for carbothermic production of calcium aluminide using calcium carbide
US4765831A (en) * 1986-12-24 1988-08-23 Aluminum Company Of America Process for production of alkaline earth metal by carbothermic production of alkaline earth metal aluminide and stripping of alkaline earth metal from alkaline earth metal aluminide with nitrogen stripping agent
US4735654A (en) * 1986-12-24 1988-04-05 Aluminum Company Of America Process for reduction of metal compounds by reaction with alkaline earth metal aluminide
JPH01250902A (en) * 1988-03-31 1989-10-05 Omron Tateisi Electron Co Micro-fresnel lens
JPH06145836A (en) * 1992-11-16 1994-05-27 Meisei Kako Kk Production of alloy utilizing aluminum slag
CN102159734B (en) * 2008-09-16 2014-08-20 美铝公司 Sidewall and bottom electrode arrangement for electrical smelting reactors and method for feeding such electrodes

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3254988A (en) * 1963-07-19 1966-06-07 Reynolds Metals Co Thermal reduction
US3257199A (en) * 1963-07-19 1966-06-21 Reynolds Metals Co Thermal reduction
US3615347A (en) * 1969-01-21 1971-10-26 Reynolds Metals Co Method of maximizing power utilization in the electric arc production of aluminium-silicon alloys
US3655362A (en) * 1969-05-16 1972-04-11 Reynolds Metals Co Process for the thermal reduction of alumina-bearing ores
US3758289A (en) * 1970-05-01 1973-09-11 Ethyl Corp Prereduction process
US3661561A (en) * 1970-08-03 1972-05-09 Ethyl Corp Method of making aluminum-silicon alloys
US3661562A (en) * 1970-12-07 1972-05-09 Ethyl Corp Reactor and method of making aluminum-silicon alloys
SU454839A1 (en) * 1971-09-17 1977-11-25 Днепровский Ордена Ленина Алюминиевый Завод Briquette for obtaining aluminium-silicon

Also Published As

Publication number Publication date
FR2372900A1 (en) 1978-06-30
JPS5370906A (en) 1978-06-23
BR7705858A (en) 1978-07-18
DE2736544A1 (en) 1978-06-08
JPS5626701B2 (en) 1981-06-20
ZA774578B (en) 1978-06-28
PL108145B1 (en) 1980-03-31
NO773011L (en) 1978-06-07
GR68689B (en) 1982-02-01
FR2372900B1 (en) 1980-05-16
ES462020A1 (en) 1978-11-01
SU786919A3 (en) 1980-12-07
PL200876A1 (en) 1978-06-19
IT1080106B (en) 1985-05-16
AU2704377A (en) 1979-01-18
SE7708608L (en) 1978-06-07
AU507224B2 (en) 1980-02-07
US4053303A (en) 1977-10-11
IN148616B (en) 1981-04-18
DE2736544C3 (en) 1979-12-13
DE2736544B2 (en) 1979-04-19
GB1567276A (en) 1980-05-14
CA1094329A (en) 1981-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU176191B (en) Method for producing aluminium-silicon alloys by carbothermal process
US9631255B2 (en) Method for producing alumina
US4533386A (en) Process for producing aluminum
US1803720A (en) Process of producing nitrides of aluminum or magnesium from their minerals
HU177163B (en) Carbothermic process for producing aluminium-silicium-alloys
US2850357A (en) Digestion of titanium dioxide slags
GB2128635A (en) Manufacture of aluminium-silicon alloys
US3758289A (en) Prereduction process
US2084289A (en) Process of making aluminum chloride
US3009778A (en) Alumina manufacture in low-stack blast furnace
US2043743A (en) Alumina production
KR810000571B1 (en) Method of carbothermically producing aluminium-silicon alloys
US733389A (en) Process of removing silica from coke.
Zhao et al. Synergistic extraction of valuable elements from high-alumina fly ash via carbochlorination
US732410A (en) Manufacture of silicon and aluminium from silicates of alumina.
US660094A (en) Process of treating kryolith.
USRE20547E (en) Method of making crystaiijne alu
US656353A (en) Alkaline-earth silicid.
US4430120A (en) Process for the manufacture of pure metallic aluminum from aluminum ores and other aluminum-bearing materials
JPH0480977B2 (en)
US918419A (en) Process for producing carbids.
US737123A (en) Process of producing chlorids of carbon.
US1376563A (en) Process for the preparation of pure alkaline aluminates
US1916697A (en) Process for the preparation of alkaline earth aluminates
US1418527A (en) Production of beryllium compounds